Konzept des Weltraumtunnelkünstlers.
Die Forschungen eines Astronomen der University of Toronto legen nahe, dass das Sonnensystem von einem magnetischen Tunnel umgeben ist, der in Radiowellen zu sehen ist.
Jennifer West, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, argumentiert wissenschaftlich, dass zwei helle Strukturen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels zu sehen sind – die zuvor als getrennt galten – tatsächlich verbunden sind und aus seilartigen Filamenten bestehen. Die Verbindung bildet etwas, das wie ein Tunnel um unser Sonnensystem aussieht.
Die Datenergebnisse von Wests Forschung wurden in der veröffentlicht Astrophysikalisches Journal.
„Wenn wir in den Himmel schauen würden“, sagt West, „würden wir diese tunnelartige Struktur in fast jede Richtung sehen, in die wir blicken – das heißt, wenn wir Augen hätten, die Radiolicht sehen könnten.“
Astronomen wissen seit Jahrzehnten von diesen beiden Strukturen, die “North Polar Sporn” und “die Fan-Region” genannt werden, sagt West. Aber die meisten wissenschaftlichen Erklärungen haben sich auf sie einzeln konzentriert. West und ihre Kollegen hingegen glauben, die ersten Astronomen zu sein, die sie zu einer Einheit verbinden.
Links: Ein geschwungener Tunnel mit Linien, die von den Tunnellichtern und Fahrbahnmarkierungen gebildet werden, bildet eine ähnliche Geometrie wie das vorgeschlagene Modell der Nordpolarsporn- und Fanregion. Bildnachweis: Foto von Pixabay/Illustration von Jennifer West. Rechts: Der Himmel, wie er in radiopolarisierten Wellen erscheinen würde. Quelle: Bild von Dominion Radio Astrophysical Observatory/Villa Elisa Teleskop/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/Jennifer West
Die aus geladenen Teilchen und einem Magnetfeld aufgebauten Strukturen haben die Form langer Seile und befinden sich etwa 350 Lichtjahre von uns entfernt – und sind etwa 1.000 Lichtjahre lang.
„Das entspricht der Entfernung von zwei Billionen Mal zwischen Toronto und Vancouver“, sagt West.
West denkt seit 15 Jahren immer wieder über diese Merkmale nach – seit sie zum ersten Mal eine Karte des Radiohimmels gesehen hat. Vor kurzem baute sie ein Computermodell, das berechnete, wie der Radiohimmel von der Erde aus aussehen würde, während sie die Form und Position der langen Seile variierte. Das Modell ermöglichte es West, die Struktur um uns herum zu „bauen“ und zeigte ihr, wie der Himmel durch unsere Teleskope aussehen würde. Es war diese neue Perspektive, die ihr half, das Modell mit den Daten abzugleichen.
Illustrierte Karte der Milchstraße mit Position und Größe der vorgeschlagenen Filamente. Der Einschub zeigt eine detailliertere Ansicht der lokalen Umgebungen und die Position der lokalen Blase und verschiedener Staubwolken in der Nähe. Bildnachweis: Bild von NASA/JPL-Caltech/R. Hurt/SSC/Caltech mit Anmerkungen von Jennifer West
„Vor einigen Jahren erzählte mir einer unserer Co-Autoren, Tom Landecker, von einer Arbeit aus dem Jahr 1965 – aus den Anfängen der Radioastronomie“, sagt West. „Basierend auf den zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Rohdaten haben die Autoren [Mathewson and Milne], spekulierte, dass diese polarisierten Funksignale aus unserer Sicht des Lokalen Arms der Galaxie aus seinem Inneren entstehen könnten.
„Dieses Papier hat mich dazu inspiriert, diese Idee zu entwickeln und mein Modell mit den wesentlich besseren Daten zu verknüpfen, die uns unsere Teleskope heute liefern.“
Als Beispiel verwendet West die Erdkarte. Der Nordpol liegt oben und der Äquator in der Mitte – es sei denn, Sie zeichnen die Karte aus einer anderen Perspektive neu. Das gleiche gilt für die Karte unserer Galaxie. „Die meisten Astronomen betrachten eine Karte mit dem Nordpol der Galaxie nach oben und dem galaktischen Zentrum in der Mitte“, erklärt West. „Ein wichtiger Teil, der diese Idee inspirierte, war, diese Karte mit einem anderen Punkt in der Mitte neu zu erstellen.“
Jennifer West, eine Forscherin am Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics der U of T, sagt, dass zwei magnetische Strukturen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels zu sehen sind, etwas bilden, das wie ein Tunnel um das Sonnensystem aussieht. Bildnachweis: Foto mit freundlicher Genehmigung von Jennifer West
„Das ist eine extrem clevere Arbeit“, sagt Bryan Gaensler, Professor am Dunlap Institute und Autor der Publikation. „Als Jennifer mir das zum ersten Mal vorschlug, dachte ich, es wäre zu „da draußen“, um eine mögliche Erklärung zu sein. Aber sie konnte mich letztendlich überzeugen. Jetzt bin ich gespannt, wie der Rest der Astronomie-Community reagiert.“
Als Experte für Magnetismus in Galaxien und dem interstellaren Medium freut sich West auf die weiteren möglichen Entdeckungen im Zusammenhang mit dieser Forschung.
„Magnetfelder existieren nicht isoliert“, sagt sie. „Sie müssen sich alle miteinander verbinden. Ein nächster Schritt besteht also darin, besser zu verstehen, wie dieses lokale Magnetfeld sowohl mit dem großräumigen galaktischen Magnetfeld als auch mit den kleineren Magnetfeldern unserer Sonne und Erde verbunden ist.“
In der Zwischenzeit stimmt West zu, dass das neue „Tunnel“-Modell nicht nur neue Erkenntnisse für die Wissenschaftsgemeinschaft, sondern auch ein bahnbrechendes Konzept für den Rest von uns bringt.
„Ich finde es einfach großartig, sich vorzustellen, dass diese Strukturen überall sind, wenn wir in den Nachthimmel blicken.“
Referenz: „A Unified Model for the Fan Region and the North Polar Spur: A Bundle of Filaments in the Local Galaxy“ von JL West, TL Landecker, BM Gaensler, T. Jaffe und AS Hill, akzeptiert, Astrophysikalisches Journal.
arXiv:2109.14720